【专业资料】高中化学课时跟踪检测四电离能及其变化规律鲁科版选修3

B项
3
中 3p 为 p 轨道半充满状态，故第一电离能最大。
3．某元素的各级电离能 (kJ ·mol －1 ) 分别为 740、 1 500 、 7 700 、10 500 、 13 600 、 18 000 、
21 700 ，当它与氯气反应时最可能形成的阳离子是 ( )
A． X＋
B． X2＋
C． X3 ＋
He 是第一电离能最大的元素；第一电离能 F＞S。 6．下表列出了某短周期元素 R 的各级电离能数据 ( 用 I 1、 I 2……表示，单位为 kJ·mol － 1) 。
下列关于元素 R的判断中一定正确的是 (
)
I1
I2
I3
I4
……
R 740 1 500 7 700 10 500
①Ｒ的最高正价为＋ 3 价 ②Ｒ元素位于元素周期表中第ⅡＡ 族 ③Ｒ元素第一电离能大于同 周期相邻元素 ④Ｒ元素基态原子的电子排布式为 1s22s 2
7．下列说法中正确的是 (
)
A．第 3 周期所含元素中钠的第一电离能最小
B．铝的第一电离能比镁的第一电离能大
C．在所有的元素中， F 的第一电离能最大
D．钾的第一电离能比镁的第一电离能大
解析：选 A B 项，I 1(Mg) ＞ I 1(Al) ；C项，在所有元素中， He 的第一电离能最大； D 项，I 1(Na)
3．下列原子的电子排布中，第二电离能最大的是
(
)
A． 1s 2
B． 1s22s1
C． 1s 22s 2
D． 1s22s22p1
解析：选 B 核外电子排布为 1s22s1 的原子失去一个电子后变成
1s2( 与 He原子电子排布相同 )
为稳定结构，再失去一个电子更困难。
4．元素周期表第 3 周期所含主族元素中，第一电离能最大和最小的两元素形成的化合物是
A．Q和 R
B． S 和 T
C．T 和 U
D． R 和 T
E．R 和 U
(2) 下列离子的氧化性最弱的是 A． S2 ＋ C． T3 ＋
________。 B． R2＋ D． U＋
(3) 下列元素中，化学性质和物理性质最像 Q元素的是 ________。
A．硼
B．铍
C．氦
D．氢
(4) 如果 R、S、T 是同周期的三种主族元素，则它们的原子序数由小到大的顺序是
解析： (1) 第二周期元素的第一电离能从左到右呈增大趋势，但是由于氮原子的
2p 轨道处于
半充满状态，较稳定，其第一电离能比氧的大，铍原子的
2s 轨道处于全充满状态，铍元素的第
一电离能比硼的大，所以第一电离能介于硼和氮之间的元素有铍、碳、氧
3 种。 (2) 由(1) 可标出
C、N、O三种元素的相对位置。 (3) 从表中原子的第一至第四电离能可以看出， 元素的第一、 第二、
()
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①3p 轨道上只有一对成对电子的原子
26
②外围电子排布为 3s 3p 的原子 ③其 3p 轨道为半
充满的原子
④正三价的阳离子的电子层结构与氖原子相同
A．①②③④
B．③①②④
C．②③①④
D．②④①③
解析：选 C 题中所述结构的原子都是第 3 周期元素。②是稀有气体元素，其第一电离能最
(
单位：
kJ·mol
－1
)
，回答下面各题：
元素代号
I1
I2
I3
I4
Q
2 080 4 000 6 100 9 400
R
500 4 600 6 900 9 500
S
740 1 500 7 700 10 500
T
580 1 800 2 700 11 600
U
420 3 100 4 400 5 900
(1) 在周期表中，最可能处于同一族的是 ________。
D． 4s24p4
解析：选 C 由上述各项元素原子的价电子排布式可知
() C 项中 3p3 处于半充满状态， 电子能量
低，原子较稳定，故第一电离能最大。
6．下列有关微粒性质的排列顺序中，错误的是
(
)
A．原子半径： Na＞ S＞ O
B．稳定性： PH3＜ H2S＜ H2O C．离子半径： Al 3＋＞ Mg2＋＞ Na＋
R 和 U 的第
二电离能突然增大，说明它们的最外层上只有一个电子，同属于第ⅠＡ
族。
(2) 电离能越大，越难失去电子，相应离子越易得到电子，氧化性越强，反之，电离能越小
相应离子的氧化性越弱。对于
2＋
S，
I
2＝ 1
500
kJ
·mol
－1
；对于
2＋
R
，
I
2＝ 4
600
kJ
－1
·mol ；对于
T3＋， I 3＝2 700 kJ ·mol －1；对于 U＋， I 1 ＝420 kJ ·mol －1，电离能最小的是 420 kJ ·mol －1，即 U
同周期相邻主族元素，③正确。 7．已知： X 为同周期元素中第一电离能最小的元素，
Z 元素原子最外层电子排布为 2s22p4，Y
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是第 3 周期离子半径最小的元素，则 X、 Y、 Z 三种元素组成的化合物的化学式可能是 (
)
A． X3 YZ3
B． X2YZ3
C． X2 YZ2
D． XYZ3
I m/kJ ·mol － 578 1 817 2 745 11 578 …
1
则该元素是 ________( 填元素符号 ) 。
(4) 原子的第一电离能是指气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要
的最低能量， O、S、 Se 原子的第一电离能由大到小的顺序为 ________________ 。
D．对于同一元素而言，原子的电离能 I 1＜I 2＜ I 3＜…
解析： 选 B A 项，同一主族， 从上到下元素的第一电离能越来越小， 活泼性越来越强； B 项， 同周期的第ⅡＡ 与第ⅢＡ 族，第ⅤＡ 与第ⅥＡ 族，第一电离能出现了反常； C 项， ns2np6 的原子为
稀有气体原子， 第一电离能较大； D 项，同一元素的原子， I 1＜ I 2＜I 3。
第三电离能都较小， 而第四电离能远大于第三电离能， 所以原子最外层有 3 个电子， 应为铝元素。
(4) 同主族元素从上到下，元素的第一电离能逐渐减小，故第一电离能
O>S>Se。
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最新 答案： (1)3 (2) 如图所示
(3)Al (4)O>S>Se 10．根据下表中五种元素的第一至第四电离能数据
9.(1) 第一电离能介于 B、 N 之间的第 2 周期元素有 ______种。
(2) 依据第 2 周期元素第一电离能的变化规律，参照图中
B、F 元素
的位置，用小黑点标出 C、N、 O三种元素的相对位置。
(3)N 、 Al 、Si 、 Zn 四种元素中，有一种元素的电离能数据如下：
I1
I2
I3
I4
…
＞ I 1(K) ，I 1(Mg) ＞ I 1(Na) ，故 I 1(Mg) ＞ I 1(K) 。
8．下列关于元素第一电离能的说法不正确的是
(
)
A．钾元素的第一电离能小于钠元素的第一电离能，故钾的活泼性强于钠
B．因同周期元素的原子半径从左到右逐渐减小，故第一电离能必依次增大 C．最外层电子排布为 ns2np6( 若只有 K 层时为 1s2) 的原子，第一电离能较大
B．原子半径： Z＜ Y
C．X 是周期表中第一电离能最大的元素
D．第一电离能 Z＞ Y
解析：选 C 因 X、Y、 Z 为短周期元素，结合位置关系知 X为 He，Y 为 F，Z 为 S。F(Y) 元素 价电子排布为 2s22p5；原子半径 S＞ F(Z ＞Y) ；结合第一电离能在同周期和同主族间的变化规律知，
大。①是硫原子，③是磷原子，④是铝原子。根据规律
I 1(Al) 最小， S 虽然在 P 的右边，但磷原
子 3p 轨道是 3p3 半满结构，较稳定，故 I 1(P) ＞ I 1(S) 。
5．已知短周期元素 X、 Y、 Z 在周期表中的相对位置如图所示，则下列说法正确的是
()
X
Y
Z
A．Y 元素原子的价电子排布为 2s22p4
R<S<T，其中元素 S 的第一电离
能反常高的原因是 S 元素的最外层电子处于 s 能级全充满， p 能级全空，能量较低，比较稳定，
失去一个电子吸收的能量较多。
答案： (1)E (2)D (3)C
(4)R<S<T S S 元素的最外层电子处于 s 能级全充满， p 能级全空，能量较低，比较稳定，
失去一个电子吸收的能量较多
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课时跟踪检测（四） 电离能及其变化规律
1．下列元素中哪一个基态原子的第一电离能最大
(
)
A．Be
B． B
C．C
D． N
解析： 选 D 同一周期从左向右， 元素的第一电离能呈增大的趋势， 其中ⅡＡ 族与ⅢＡ 族、ⅤＡ
族与ⅥＡ 族出现反常。
2．下列各组元素中，第一电离能依次减小的是
(
)
A．F O N C
B．1s 2s 2p 3s 3p →1s 2s 2p 3s 3p
C．1s22s22p63s23p4→1s22s22p63s 23p3
D．1s22s22p63s23p64s24p2→1s22s 22p63s 23p64s24p1
()
解析：选 B 气态电中性基态原子的第一电离能越大，失去一个电子吸收的能量越多。
()